摘要：针对四轮独立驱动与转向(4WID-4WIS)型港口重载自动导引车(AGV)常见的驱动电机失效情况,提出了三层控制结构的容错控制策略来进行转向稳定性容错控制。上层控制模块设计为模型预测控制器(MPC)与PI车速跟随控制器,实现港口AGV的路径跟踪;中层控制模块设计为横摆角速度、质心侧偏角RBF神经网络鲁棒滑模控制器,用来计算出最佳附加横摆力矩;下层控制模块设计为失效分配策略,对力矩进行重新分配。最后,搭建了CarMaker测试平台,通过实验验证了容错控制策略的有效性与优越性。

摘要：随着城市地铁建设不断发展,基坑紧邻既有地下结构的情况日益增多,然而仍然缺乏对近接基坑工程土体失稳模式的系统研究。针对既有地铁车站近接增建基坑工程,采用数值分析方法研究近接基坑工程对称/非对称有限土体失稳模式,提出不同失稳模式下适用条件,分析内支撑数量、基坑深度、基坑与既有地铁车站空间位置关系等对土体稳定性及滑移面性状的影响规律。研究表明:(1)近接基坑工程非对称和对称有限土体失稳模式分别有3种和6种情况;(2)随着内支撑数量的增加,滑移体范围不断扩大,且起始位置沿围护结构不断下移,有限土体稳定性安全系数逐渐增加;(3)随着基坑深度的增加,滑移体的范围先增大后减小,有限土体稳定性安全系数逐渐减小;(4)针对近接基坑工程非对称滑移面分析,随着既有地铁车站覆土厚度的增加,滑移面在既有地铁车站侧的近接范围逐渐减少且起始位置外移。以上研究可以为既有地铁车站近接增建基坑工程的有限土体土压力的计算、基坑围护结构的设计以及既有地铁车站安全控制措施的选取提供理论依据。

摘要：针对摆线针齿传动机构啮合间隙引起的线外啮入冲击,进而导致RV减速器传动误差突变和振动冲击增大的问题,基于H-C(享特-克罗斯利)接触碰撞模型和Hertz(赫兹)接触碰撞变形规律,提出考虑摆线轮齿廓修形参数和机构设计参数的线外啮入冲击力模型与分析方法。首先,基于线外啮入冲击产生机理,确定了理论啮入点与实际啮入点,明确了弹性扭转角的计算方法。其次,基于H-C接触碰撞模型与Hertz接触碰撞变形规律,提出了考虑阻尼力的摆线针齿传动线外啮入冲击力模型。然后,采用多变量拟合方法,构建了摆线轮移距修形和偏心距与啮入冲击力的映射关系,揭示了摆线针齿传动机构线外啮入冲击的影响机制。最后,应用Ansys瞬态动力学模块进行摆线针齿传动机构碰撞动态力的仿真计算。结果表明:啮入冲击力随负移距修形量的减小而增加,随正移距修形量的增大而增加,随偏心距的减小而增加;理论和仿真得到的最大冲击力误差为7.98%,尚在允许范围内,验证了线外啮入冲击模型的可行性。该研究结果可为RV减速机摆线针齿传动机构的设计与优化提供理论依据。

摘要：多学科可靠性设计优化被认为是解决不确定性因素影响下复杂产品设计优化问题的有效方法,然而高额的计算花费严重影响了其在实际中的运用。多学科可靠性分析作为多学科可靠性设计优化的重要组成部分,对其计算效率起着直接的主导作用。目前,混合不确定性下的多学科可靠性分析仍是嵌套或顺序执行模式,易导致复杂产品可靠性分析时学科自治性差、效率不高的问题。为此,针对混合不确定性下的多学科可靠性分析问题,提出一种混合不确定性下的多学科协同可靠性分析方法。该方法首先将多学科极限状态函数向标准正态空间转换,利用区间可靠性分析的KKT条件进行模型转化,构建多学科可靠性分析整体模型,然后将整体模型分解成几个并行的单学科优化问题,并利用一致性约束对各学科进行协调,实现多学科可靠性分析的并行求解。通过数值算例和复合缸设计实例,验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要：为探究温度影响下盐岩的蠕变行为与损伤演化规律,利用岩石高温三轴蠕变试验机与声发射测试系统,研究35℃,50℃,65℃,80℃,95℃和110℃条件下盐岩蠕变变形特征与声发射活动规律,并结合矩张量反演理论解析震源机制和细微观裂纹扩展模式。研究表明:随环境温度升高,盐岩稳态蠕变率呈指数形式增大,110℃条件下的稳态蠕变率是35℃的35倍。减速蠕变过程中,盐岩声发射活动剧烈,撞击计数率高位波动,b值稳定上升;稳态蠕变过程中,盐岩声发射活动呈间歇性迸发,b值缓慢上升且无明显波动;声发射信号峰值频率呈低频、高频两区带状分布。蠕变环境温度升高,声发射信号峰值频率、高频信号比例和声发射b值均增加,高温环境增强了小尺度微破裂事件的萌生和主导地位。震源破裂滑动角可以较好地表征盐岩晶体的蠕变滑移行为,随环境温度升高,盐岩晶体滑移逐渐由水平方向转向竖直方向发展,但破裂方位走向角和倾角受温度影响较小。研究成果对指导超深盐穴储气库安全设计和长寿命运行具有重要意义。

摘要：为进一步提高摆线针轮减速机的传动效率,对减速机传动效率的影响规律进行了深入研究,提出了考虑设计参数与工况参数变化的摆线针轮减速机传动效率计算模型,并对参数进行了优化。首先,考虑摩擦力和啮合齿隙,建立了摆线针轮传动机构的多齿承载接触分析模型,计算了摆线针齿啮合力与载荷分布规律;然后,考虑摆线针轮减速机的啮合损耗、输出损耗、轴承损耗、润滑损耗和密封损耗,提出了摆线针轮减速机传动效率计算模型,并分析了设计参数和工况参数对摆线针轮减速机传动效率的影响规律。研究表明,在考虑摩擦受力的情况下,转速、负载、针齿销半径、针齿分布圆半径、偏心距、针齿套半径是影响传动效率的主要参数,针齿销数、柱销分布圆半径、柱销半径和摆线轮齿宽次之。最后,以齿轮强度、齿轮宽度、齿廓形状、齿间间隙和承载能力作为参数优化范围,将效率和体积作为目标对设计参数进行多目标优化分析,得到最优参数解,进而获得了更小体积、更高传动效率的摆线针轮减速机。

摘要：在力争实现“碳达峰、碳中和”的“双碳”战略目标背景下,电池储能技术已成为我国汽车产业转型和经济可持续增长的重要发展方向。极片作为锂离子电池(LIB)的核心部件,决定了电池能量密度和服役安全性,而辊压工序是确保极片达到所需压实密度、提高电池综合性能的关键。然而,由于极片为“涂层-集流体-涂层”的典型层状复合结构,具有异质性特征,其中涂层为多孔可压缩结构,在辊压时涉及活性颗粒间和颗粒-集流体间的相互作用,因此,辊压变形机理极为复杂,厚度控制难度大,对后续性能表现影响显著。本文概述了极片辊压工艺基础理论、基本机理及性能的研究进展,有助于深入理解正负极片辊压-微结构-性能表现之间的相关性,为预测极片正向性能、设计极片反向工艺与微结构、完善辊压工艺设定和提高极片产品质量提供指导。

摘要：为了研究独立旋转车轮转向架簧下轴桥的弹性特性对整车动力学性能的影响,以某型100%低地板车整车为研究对象,在建立其多刚体模型的基础上,考虑轴桥的振动弹性特性,进一步建立了3模块整车刚柔耦合动力学模型。在轨道随机不平顺激扰下开展整车动力学性能对比分析,发现刚柔耦合模型较多刚体模型轮轴横向力和脱轨系数升高,轮轨垂向力和轮重减载率降低。轴桥振动响应的计算结果表明,刚柔耦合模型的轴桥横向振动响应较多刚体模型幅值降低约15%;轴桥弹性特性分析结果显示,当轴桥结构垂向自振频率在15~25 Hz之间时,其模态振型会被轮轨动态作用激发,从而对整车动力学性能产生较大影响。在此研究基础上,开展了轴桥结构的轻量化设计,在保证整车动力学性能的约束条件和结构强度的前提下,优化了其几何截面并将其质量降低了约15%,在一定程度上为100%低地板车的轴桥设计提供了工程借鉴。

摘要：为避免全局路径规划中出现的路径不连续和不平滑,提出了基于三次准均匀B样条曲线的路径平滑算法.基于德布尔三角递推方法,设计了区间模式下的扇形输出算法(FA).通过与传统递推算法对比,FA算法可提高38%的运行效率.在FA算法的基础上,结合曲线曲率与角度构成的映射关系,系统研究了角度变化对分布系数的影响.提出角度变化下的控制点增加方式,建立了移动机器人运动学模型,以路径最大曲率约束条件优化初始控制折线路径.研究结果表明:在满足准均匀B样条曲线的性质下,平滑路径可实现C^(2)连续.以轮式移动机器人为对象进行仿真和实验,验证了所提出算法的有效性.

摘要：肺部4维CT(4D-CT)图像因受到呼吸、心跳的影响而发生较大的形变,肺内的运动尺度可能大于算法用于优化过程的感兴趣结构(血管、气道等),这可能导致配准算法仅对齐了血管、气道等明显特征。针对肺实质轮廓配准后强度差异性较大的问题,文中提出了以无监督端到端深度学习为基础的多尺度残差可变形肺部CT图像配准算法,使用编码器-解码器结构形式的多尺度深度残差网络作为形变向量场的生成模型,以增强特征表达能力,提高参数利用效率和网络收敛能力;通过多分辨率自注意力融合模块提高网络对多尺度信息的感知能力;设计包含特征校正提取模块的跳跃连接,以有选择地提取编码器输出的特征图,并在重新校准后供解码器学习对齐偏移。最后,在Dir-lab公共数据集上采用文中配准算法与传统算法、目前先进的无监督配准算法进行了比较实验。结果表明:所提出的配准算法在Dir-lab公共数据集上的目标配准误差可以达到1.44mm±1.24mm,优于传统算法和主流的无监督配准算法;在控制体素折叠率小于0.1%的情况下,估计密集变形向量场耗时小于2.00s,表明文中算法在对时间敏感的肺部研究中有巨大潜力。